Напряженность магнитного поля и ее связь с индукцией и магнитной проницаемостью среды

Из изложенного выше следует, что величина магнитной индукции В зависит от свойств среды, в которой создано магнитное поле. Эта зависимость выражается магнитной проницаемостью μс. Индукция В характеризует суммарное поле, созданное в какой-либо точке среды как токами, текущими в проводах электрической цепи (макротоками), так и молекулярными токами (микротоками) этой среды.

Если несколько точек, расположенных на равных расстояниях от прямолинейного проводника с током, будут находиться в неодинаковых средах, то различие числовых значений индукции В в этих точках будет обусловлено исключительно влиянием окружающей среды. Чтобы упростить расчет индукции В в подобного рода случаях, целесообразно ввести новую физическую величину H, характеризующую магнитное поле в данной точке в зависимости только от макротоков. Эта величина определяется соотношением:

В=μсН. (22.16)

Величину H, которая характеризует магнитное поле в какой-либо точке пространства, созданное макротоками в проводниках независимо от окружающей среды, называют напряженностью магнитного поля в этой точке.

Если изменение поля, вносимое средой, везде одинаково (μс — постоянная величина), то индукция В в данной среде прямо пропорциональна H. Заметим, что напряженность магнитного поля есть вектор, направление которого определяется по тем же правилам, что п направление вектора В (в изотропной среде направления векторов В и H совпадают).

Из сравнения формул BпрcI/2πr и (22.16) следует, что напряженность магнитного поля прямолинейного тока выражается формулой:

Н=I/2πr. (22.17)

Покажите, что напряженность магнитного поля в центре кругового тока:

H=I/2r, (22.18)

а в центре соленоида:

Н=Iω/l. (22.19)

Единицу напряженности Н можно получить из формулы (22.17):

Н = 1 А/[2π*(1/2π) м] = 1 А/м.

В СИ за единицу напряженности магнитного поля Н принимается напряженность магнитного поля, которая создается током в 1 А, текущим по длинному прямолинейному проводнику, на расстоянии (1/2π) м от него.

Из формулы (22.16) можно получить единицу магнитной проницаемости μc:

μc = В/Н=1 Тл/(1 А/м) = 1 Тл*м/А.

В СИ за единицу магнитной проницаемости μc принимают магнитную проницаемость такой среды, в которой при напряженности в 1 А/м возникает магнитная индукция в 1 Тл.